Pattern Recognition, Pattern Analysis   패턴 인식, 패턴 분석

(2021-02-17)

패턴인식 패턴분석 기계학습 비교, Recognition, 인식, 특징 추출, 특징 선택


1. 패턴, 인식 이란?패턴 (Pattern)
     - 데이터들에서 나타나는 특징(feature)들의 집합 (규칙성)

  ㅇ 인식 (認識, Recognition 또는 재인,再認) 
     - 사물 또는 관념 등 무엇인가에 대해 명확하게 구별/식별할 수 있는 것
        . 例) RFID(무선인식), 패턴인식 등
        . [참고] ☞ 감각 지각 인지 인식 지식 지능 의식 비교 참조

     - 현재 마주하는 인물,사물,현상,정보 등을, 과거에 접한 경험으로부터,
       기억해 내는 추상(追想)의 일종인 인지 활동


2. 패턴 인식 (Pattern Recognition)

  ㅇ 미가공된 데이터들에서,
     - 어떤 규칙성을 자동으로 찾아내고,
     - 이 규칙성에 따라 각각의 그룹(카테고리)으로 분류(인식)하는 것

  ㅇ 주요 용도 : 이미지 인식, 음성 인식 등


3. 패턴 인식의 개념적 단계 구분

  ㅇ 관측 단계 → 학습 단계 → 인식/판별 단계

     - [관측 단계]
        . 인식기에 입력시켜 패턴화하는 작업

     - [학습 단계]
        . 전처리 과정 (Preprocessing)    :  다루기 쉬운 형태로 변환
           .. 패턴정규화, 노이즈 제거 등

        . 특징 추출 (Feature Extracton)  :  핵심적인 특징 만을 추출
           .. 주어진 데이터 모두를 사용치 않고, 차별적인/구별적인 정보 만을 갖는 특징들을 추려냄
           .. 즉, 패턴이 될 만한 구조적 특징을 찾아내고, 이를 패턴 인식의 입력값으로 활용케 함
           .. 사실상, 각 부류 마다 서로다른 값을 갖게되는 특징일수록 좋은 특징이 됨
           .. 결국, 계산,메모리,잡음의 감소 등을 부가적으로 얻을 수 있음
 
       . 특징 선택 (Feature Selection)  :  분별력을 유지하면서 차원을 줄이는 것 (차원 감소)

     - [인식/판별 단계 (일반화)]
        . 분류기 학습 (Learning Classifier) : 분류 기준(결정 규칙)을 만듬
           .. 분류 모델 선택 (Model Selection)    :  분류 규칙의 수학모델
           .. 분류 학습 (Classification Learning) :  모델식의 매개변수를 구하는 과정

        . 분류기는 제시된 증거를 평가하여 최종 판정을 내림

     - [(반복/재실시)]
        . 판정 결과의 신뢰성을 평가하여 낮으면 다시 전처리,특징 추출 등의 과정을 재실시


4. 패턴인식의 접근법 구분

  ㅇ 탬플릿 접근법(template matching)
  ㅇ 통계적 접근법(statistical)
  ㅇ 신경망 접근법(neural network)
  ㅇ 구조적 접근법(structural)


5. 패턴 인식, 패턴 분석, 기계 학습 비교패턴 인식 (Pattern Recognition)
     - 주어진 데이터들을 어떤 기준에 따르는 특정 그룹으로 분류(Classification)하는 것
        . 인간과 달리 기계의 인식(Recognition)은 매우 어려운 작업임
        . 例) 지문 식별, 문자 인식, 스팸 메일 필터, 음성 인식, 얼굴 인식, DNA 식별 등

  ㅇ 패턴 분석 (Pattern Analysis)
     - 문제해결에 필요한 어떤 패턴(특성,규칙등)이 있는 지를 파악하려고 분석하는 것
        . 분석 방식 : 인과관계가 있는가, 추세변화가 있는가 등

  ㅇ 기계 학습 (Machine Learning)
     - 인간의 학습 능력을 기계를 통해 구현하는 방법
        . 기계 스스로 학습을 통해 지식의 체계적인 수집,축적,구조화시키는 과정

  ※ 사실상, 패턴을 인식하고 파악하는 것이 가장 중요한 요소임
     - 기계에 지적 능력을 주거나 그 여부를 판단하는 단초 임

정신작용
   1. 감각 지각 인지 인식 지식 지능 의식 비교   2. 감각   3. 지각   4. 인지   5. 인식   6. 지식   7. 지능  
패턴인식
   1. 패턴   2. 패턴 인식   3. 분류,군집화,분류기   4. 베이지안 분류  


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